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Auteur : Laurent Massol, responsable de la société LED Engineering Development

Paragraphes de l'article

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1.Introduction générale
2.Les différents types d’alimentation
3.1.Technologie à phosphore
3.2.Technologie RGB
4.Conclusion, remarques et bibliographie


3.2 Technologie RGB

Nous pouvons effectuer la même réflexion en ce qui concerne les LEDs RGB.

Sur le diagramme 2 (Diag.2a et 2b), nous voyons l’évolution des coordonnées chromatiques pour les deux types d’alimentation (DC et PWM) suivant les courants.

Une première remarque est de voir que cette évolution ne se fait pas du tout suivant une même direction (comme nous l’avions pour la technologie puce bleue+phosphore). Pour le pilotage continu l’évolution est quasi perpendiculaire à la courbe d’émission du corps noir, alors que celle relevée pour un pilotage pulsé (PWM) suit pratiquement celui-ci. Cela nous amène à faire deux remarques :

  • En mode continu, on suit une ligne « iso-CCT» et donc la gestion du courant a une relative influence sur la température de couleur de la LED.
  • L’évolution des coordonnées chromatiques de la LED lorsqu’on la pilote en pulsé pour différents courants, nous permettrait d’ajuster sa couleur de température (CCT) pour différentes applications (blanc plus chaud ou plus froid) ;
Diagramme 2a

 

Diagramme 2b


Si l’on regarde maintenant comme pour la technologie à phosphore les spectres dans les 2 cas (mode continu et mode pulsé), la faible dérive du pic autour de 450-470nm se confirme (Fig.5a et 5b).

En effet, nous avions remarqué pour le cas des LEDs à phosphore, que seul l’intervalle 500-600nm avait une variation significative de son spectre pour différents courants d’alimentation.

Figure 5a
Figure 5b

Par contre, le pic rouge (630-660nm) varie beaucoup en intensité (relative) dans un cas comme dans l’autre. Pour le pilotage DC, la variation est plus grande avec une « stabilisation du pic du rouge autour de 640nm. En PWM, la variation est moins prononcée, mais on observe dans le même temps une légère dérive du pic rouge. L’évolution entre les deux modes est néanmoins inversée.

Dernier point à noter en ce qui concerne les longueurs d’ondes vertes, la gestion continue entraîne une augmentation et une dérive vers les longueurs d’ondes plus importantes lorsque le courant diminue (Fig.4a).

La gestion PWM se démarque par rapport à l’alimentation continue sur deux points : d’abord, la contribution du vert diminue avec le courant, mais il faut noter également que cette diminution reste centrée autour 515nm (Fig.4b).

Encore une fois, superposons le spectre d’émission de la LED avec celui de la réponse de l’oeil (Fig.6a et 6b).

Figure 6a

 

Figure 6b

On observe clairement que la contribution du vert dans la sensation de couleur est importante (superposition du spectre d’émission du vert à celui de la sensibilité de l’œil). Néanmoins, en courant continu, la variation en intensité pour le pic vert est négligeable par rapport au pic rouge. Dans le même temps, même si la variation en intensité du pic rouge est très importante, la contribution dans la sensation de couleur pour l’œil est bien moins importante que pour le pic vert.

En résumé donc pour le mode DC, la variation du pic vert influence peut les coordonnées chromatiques, tandis que la variation importante du pic rouge, même atténuée par sa faible contribution due à la sensibilité de l’œil, affecte considérablement les coordonnées chromatiques de la LED.Toujours en mode DC, lorsqu’on diminue le courant de pilotage, on évolue vers un éclairage plus vert (Diag. 3).

C’est entre autre pour cela qu’en courant continu, les coordonnées chromatiques dérivent vers le vert pour les faibles courants.
Dans le cas d’un pilotage en PWM, la dérive chromatique se fait de façon inverse à celle observée en DC. Ainsi, une diminution du courant d’alimentation fait apparaître une dérive vers le rouge/orange (Diag. 3).

Diagramme de chromaticité CIE 1931

Le diagramme 4 donne un récapitulatif des évolutions chromatiques en fonction du mode de pilotage et du courant.

Diagramme 4

 


 

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